【分析】在摆球经过最低点时开始计时,产生的时间误差较小.把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期,误差较大,应采用累积法测量周期.
【解答】解:本实验的操作中有两处需要加以改正:
①应在摆球通过平衡位置时开始计时;因为摆球经过平衡位置时速度最大,在相同的空间尺度误差时产生的时间误差最小,测量的周期较精确.
②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值,这样可减小测量误差.(或在单摆振动稳定后开始计时).
答:本实验的操作中有两处需要加以改正:
①应在摆球通过平衡位置时开始计时;②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值.(或在单摆振动稳定后开始计时).
【点评】本题主要要明确在探究影响单摆周期与摆长的实验操作要求,能从减小测量误差的角度,理解并掌握实验的要求,并能加以指正.
15.(4分)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现处闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉,电子显微镜下鳞片结构的示意图如图.一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h,取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t.
【考点】H3:光的折射定律
【专题】11:计算题;32:定量思想;43:推理法;54D:光的折射专题.
【分析】根据折射定律求出光在鳞片内的折射角,由几何知识求出在鳞片中传播的路程和在空气中传播的路程,进而求出鳞片中的时间和空气中的时间.
【解答】解:设光在鳞片中的折射角为r,根据折射定律:
sini=nsinr
【点评】本题考查了折射定律的应用,关键是利用数学知识求出光在鳞片中的路程.
五、选修3-5
16.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的()
A.波长 B.频率 C.能量 D.动量
【考点】IC:光电效应
【专题】54I:光电效应专题.
【分析】根据爱因斯坦光电效应方程列式,分析钙逸出的光电子波长、频率、能量和动量大小.金属的逸出功W0=hγc,γc是金属的截止频率.
【解答】解:根据爱因斯坦光电效应方程得:
Ek=hγ﹣W0,
又 W0=hγc
联立得:Ek=hγ﹣hγc,
故选:A。
【考点】JA:原子核衰变及半衰期、衰变速度
【专题】54O:衰变和半衰期专题.
则t=4T=4×3.8天=15.2天.
18.牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相撞,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15:16,分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小.
【考点】53:动量守恒定律
【专题】52F:动量定理应用专题.
【分析】A、B两球在碰撞的前后瞬间动量守恒,结合分力速度和接近速度的关系,通过动量守恒定律求出碰后A、B的速度大小.
【解答】解:设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2,规定A球的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得,
2mv0=2mv1+mv2,
【点评】本题考查了动量守恒定律的基本运用,运用动量守恒定律关键选择好研究的系统和研究的过程,结合动量守恒列出表达式,注意表达式的矢量性.
四、计算题:本题共3小题,共计47分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
19.(15分) 如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直,质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g,求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;
(2)导体棒匀速运的速度大小v;